(57)【要約】【課題】  筒内燃料噴射弁と吸気ポート燃料噴射弁とを備える内燃機関の開弁特性バラツキを正確に算出する。【解決手段】  内燃機関（１）の吸気弁（９）の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段（５７）と、内燃機関の気筒（５）に燃料を噴射する気筒内燃料噴射手段（６１）と、気筒に接続された吸気通路（７）に燃料を噴射する吸気通路内燃料噴射手段（６２）と、各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段（２７）とを具備し、気筒内燃料噴射手段または吸気通路内燃料噴射手段のいずれか一方のみが動作している場合にのみ、開弁特性バラツキ検出手段により各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出装置が提供される。開弁特性バラツキを算出する際には、指標検出手段により検出される各気筒毎の燃焼状態の指標を用いるようにしてもよい。【選択図】      図１
2006017006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、
前記内燃機関の気筒に燃料を噴射する気筒内燃料噴射手段と、
前記気筒に接続された吸気通路に燃料を噴射する吸気通路内燃料噴射手段と、
前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備し、
前記気筒内燃料噴射手段または前記吸気通路内燃料噴射手段のいずれか一方のみが動作している場合にのみ、前記開弁特性バラツキ検出手段により前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出装置。
【請求項２】
さらに、前記内燃機関の負荷状態を検出する機関負荷検出手段を具備し、
該機関負荷検出手段により検出される負荷が所定の負荷よりも小さい場合には前記吸気通路内燃料噴射手段のみを動作させ、前記機関負荷検出手段により検出される負荷が前記所定の負荷よりも大きい場合には前記気筒内燃料噴射手段のみを動作させる請求項１に記載の開弁特性バラツキ検出装置。
【請求項３】
前記開弁特性バラツキ検出手段により前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する前であって開弁特性バラツキ非検出時には、前記吸気弁の前記開弁特性を所定の開弁特性以上に設定するようにした請求項１または２に記載の開弁特性バラツキ検出装置。
【請求項４】
さらに、前記開弁特性設定手段により設定される開弁特性において前記各気筒毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段を具備し、前記開弁特性バラツキ検出手段は前記指標検出手段により検出される前記燃焼状態の指標を用いて前記開弁特性バラツキを算出する請求項１に記載の開弁特性バラツキ検出装置。
【請求項５】
前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む請求項４に記載の内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関、特に気筒に流入する空気量を変更するための開弁特性設定手段を備えた内燃機関の気筒間における開弁特性バラツキを検出する内燃機関の気筒間の開弁特性バラツキ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、複数の気筒に設けられた吸気弁の作用角および／またはリフト量を含む開弁特性を可変とすることにより内燃機関の吸気量を制御する開弁特性制御装置の開発が進められている。このような内燃機関においては作用角および／またはリフト量を比較的小さく設定することによって従来の内燃機関よりもポンプ損失を低減すると共に燃費の向上を図ることができる。（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで、前述した開弁特性を変更する開弁特性制御装置を備えた内燃機関においても従来技術の内燃機関においても、気筒間における作用角および／またはリフト量が調整不良によってズレる場合、または気筒毎に異なる量のデポジットが各気筒の弁などに付着する場合が生じうる。ここで、前述した開弁特性制御装置を備えた内燃機関において開弁特性制御装置によって作用角および／またはリフト量を比較的小さく設定した場合には、調整不良などに基づく吸入空気量への変化量が気筒間において無視できない程度まで大きくなり、結果的にドラビリおよびエミッションにまで悪影響を及ぼす場合がある。従って、作用角および／またはリフト量をも含めた開弁特性のバラツキを気筒間において正確に検出する必要がある。
【０００４】
一方、気筒間における燃焼状態の指標の偏差は燃料噴射量のバラツキも含んでいる。このため、燃料噴射量の気筒間バラツキを考慮しないと、作用角および／またはリフト量を含む開弁特性のバラツキを正確に検出することはできない。従って、気筒間における燃料噴射量のバラツキが生じた場合には、これを正確に検出した上で開弁特性のバラツキを検出する必要がある。
【０００５】
このため、特許文献２においては、吸気弁の第一の開弁特性、例えばリフト量、作用角時において指標検出手段により検出された燃焼状態の指標を用いて各気筒毎の燃料噴射量バラツキを検出する燃料噴射量バラツキ検出手段と、第一の開弁特性よりも小さい第二の開弁特性時において指標検出手段により検出された燃焼状態の指標と燃料噴射量バラツキ検出手段により検出された燃料噴射量バラツキとを用いて各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備する内燃機関が開示されている。このような場合には、燃料噴射量バラツキを用いて補正を行うことにより、開弁特性バラツキが正確に算出される。
【０００６】
ところで、特許文献３においては、燃料を気筒に供給するための筒内燃料噴射弁と、燃料を吸気ポートにおいて噴射する吸気ポート燃料噴射弁とを備えた内燃機関が開示されている。このような内燃機関においては、運転域全般にわたって筒内燃料噴射弁により燃料噴射を行い、筒内噴射弁の最大噴射量を超えた分の燃料を吸気ポート燃料噴射弁から噴射することにより、燃料の吹き抜けと高負荷時における燃料噴射量の確保を両立している。
【特許文献１】特開２００２−１５５７７９号公報
【特許文献２】特許出願第２００３−１９９８１９号明細書
【特許文献３】特開平３−１８５２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに対し、上記特許文献１および特許文献２に記載の内燃機関における燃料供給装置は筒内燃料噴射弁を備えているものの、吸気ポートにおいて燃料を噴射する吸気ポート燃料噴射弁は備えていない。このため、特許文献３に開示されるような筒内燃料噴射弁と吸気ポート燃料噴射弁とを備えることを特徴とする内燃機関の開弁特性バラツキを検出する場合には、当該内燃機関の上記特徴を考慮した上で、開弁特性バラツキを算出する必要がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、筒内燃料噴射弁と吸気ポート燃料噴射弁とを備える内燃機関の開弁特性バラツキを正確に算出することのできる内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、内燃機関の吸気弁の開弁特性を変化させる開弁特性設定手段と、前記内燃機関の気筒に燃料を噴射する気筒内燃料噴射手段と、前記気筒に接続された吸気通路に燃料を噴射する吸気通路内燃料噴射手段と、前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出手段とを具備し、前記気筒内燃料噴射手段または前記吸気通路内燃料噴射手段のいずれか一方のみが動作している場合にのみ、前記開弁特性バラツキ検出手段により前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する開弁特性バラツキ検出装置が提供される。
【００１０】
開弁特性バラツキが発生していて気筒内燃料噴射手段による燃料の噴射が行われている場合における気筒内燃料噴射手段の燃料噴射圧力は吸気通路内燃料噴射手段の燃料噴射圧力よりもかなり高い。このため、気筒内燃料噴射手段の挙動、例えば噴射口を開口するために持上げられるニードルの当該持上げ作用に抵抗するバネの強度が気筒内燃料噴射手段毎にバラつく場合には、特に低噴射期間領域において噴射量バラツキが生じるようになる。
一方、開弁特性バラツキが発生していて吸気通路内燃料噴射手段による燃料の噴射が行われている場合には、開弁特性バラツキのために気筒毎の吸気通路の圧力が異なり、その結果、吸気通路内燃料噴射手段により噴射されて吸気通路の内壁に付着した燃料の蒸発状態も異なる。従って、各気筒内に供給される燃料の量、つまり噴射量のバラツキが生じるようになる。
ところで、開弁特性バラツキ検出手段により検出される開弁特性バラツキは噴射量バラツキの影響を受けやすい傾向がある。従って、吸気通路内燃料噴射手段および気筒内燃料噴射手段の両方により燃料の噴射が行われている場合には、前述したそれぞれの理由によって各気筒内に供給される燃料の量がより一層異なるようになって噴射量バラツキも大きくなる、従って、開弁特性バラツキを正確に検出するのが困難となる可能性が高い。
これに対し、１番目の発明においては、気筒内燃料噴射手段または吸気通路内燃料噴射手段のいずれか一方による燃料の噴射が行われているときにのみ開弁特性バラツキを検出するようにしているので、噴射量バラツキに基づく開弁特性バラツキへの影響を抑制し、それにより、開弁特性バラツキを正確に算出することができる。
【００１１】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記内燃機関の負荷状態を検出する機関負荷検出手段を具備し、該機関負荷検出手段により検出される負荷が所定の負荷よりも小さい場合には前記吸気通路内燃料噴射手段のみを動作させ、前記機関負荷検出手段により検出される負荷が前記所定の負荷よりも大きい場合には前記気筒内燃料噴射手段のみを動作させる。
負荷が所定の負荷よりも小さい場合、すなわち低負荷にある場合には燃料量が少ないので、噴射期間が短くなり、気筒内燃料噴射手段による燃料噴射量のバラツキの影響が大きくなる。従って、２番目の発明においては、気筒内燃料噴射手段による燃料噴射量のバラツキの影響を排除するために、低負荷時においては吸気通路内燃料噴射手段のみを動作させた状態で開弁特性バラツキを検出する。一方、負荷が所定の負荷よりも大きい場合、すなわち高負荷にある場合には噴射される燃料量が多いので、吸気通路内燃料噴射手段により吸気通路内に噴射された燃料の蒸発状態の気筒毎の差は大きく、従って、吸気通路内燃料噴射手段による燃料噴射量のバラツキの影響が大きくなる。それゆえ、２番目の発明においては、吸気通路内燃料噴射手段による燃料噴射量のバラツキの影響を排除するために、高負荷時においては気筒内燃料噴射手段のみを動作させた状態で開弁特性バラツキを検出する。
【００１２】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記開弁特性バラツキ検出手段により前記各気筒毎の開弁特性バラツキを検出する前であって開弁特性バラツキ非検出時には、前記吸気弁の前記開弁特性を所定の開弁特性以上に設定するようにした。
開弁特性バラツキが発生していてなおかつこの開弁特性バラツキの検出が終了していない状態において、開弁特性を比較的小さく設定して機関を運転する場合には、開弁特性バラツキのために生じる気筒間での吸気量バラツキの影響が大きく、それにより、各気筒で発生するトルクのバラツキも無視できないようになる。そして、このために、エミッションが悪化してドライバビリティが低下する。このため、３番目の発明においては、開弁特性バラツキを検出する前であって開弁特性バラツキ非検出時には、気筒間での吸気量バラツキを無視するのに十分に大きい開弁特性以上に開弁特性を設定し、それにより、エミッションの悪化およびドライバビリティの低下を回避するようにする。
【００１３】
４番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記開弁特性設定手段により設定される開弁特性において前記各気筒毎の燃焼状態の指標を検出する指標検出手段を具備し、前記開弁特性バラツキ検出手段は前記指標検出手段により検出される前記燃焼状態の指標を用いて前記開弁特性バラツキを算出する。
【００１４】
５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記燃焼状態の指標は、内燃機関の空燃比、回転変動および燃焼圧のうちの少なくとも一つを含む。
【００１５】
すなわち、４番目および５番目の発明によって、比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキを正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
各発明によれば、気筒内燃料噴射手段と吸気通路燃料噴射手段とを備える内燃機関の開弁特性バラツキを正確に算出することができるという共通の効果を奏しうる。
さらに、２番目の発明によれば、低負荷時には気筒内燃料噴射手段による燃料噴射量のバラツキの影響を排除すると共に、高負荷時には吸気通路内燃料噴射手段による燃料噴射量のバラツキの影響を排除することができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、エミッションの悪化およびドライバビリティの低下を回避することができるという効果を奏しうる。
さらに、４番目および５番目の発明によれば、比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキを正確に検出することができるという効果を奏しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の気筒間バラツキ検出装置が搭載された火花点火式内燃機関の断面図であり、図２は図１に示した内燃機関の吸気系等を含めた概略構成図である。なお、本発明の気筒間バラツキ検出装置は筒内噴射型の火花点火式内燃機関や圧縮自着火式のディーゼル内燃機関にも搭載可能である。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、機関本体１はシリンダブロック２と、このシリンダブロック２内で往復動するピストン３と、シリンダブロック２上に取付けられたシリンダヘッド４とを具備する。また、シリンダヘッド４には図示しない点火栓５５が設けられている。シリンダブロック２には後述するように四つの気筒５が形成され、各気筒５内にはシリンダブロック２、ピストン３、シリンダヘッド４によって画成される燃焼室６が形成される。また、シリンダヘッド４には、燃料を気筒５の燃焼室６に供給するための筒内燃料噴射弁６１が設けられている。
【００１９】
各燃焼室６はシリンダヘッド４内に形成された吸気ポート７および排気ポート８に通じている。燃焼室６と吸気ポート７との間には吸気弁９が配置され、吸気弁９は燃焼室６と吸気ポート７との間の流路を開閉している。一方、燃焼室６と排気ポート８との間に排気弁１０が配置され、排気弁１０は燃焼室６と排気ポート８との間の流路を開閉している。また、吸気ポート７には、燃料を吸気ポート７内において吸気弁９よりも上流に供給するための吸気ポート内燃料噴射弁６２が設けられている。吸気弁９は、後述する仲介駆動機構１１とロッカーアーム１２とを介して吸気カム１３によってリフトされ、排気弁１０はロッカーアーム１４を介して排気カム１５によってリフトされる。吸気カム１３は吸気カムシャフト１６に取付けられ、一方、排気カム１５は排気カムシャフト１７に取付けられる。
【００２０】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）２７は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入力ポート、出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータから構成される。ＥＣＵ２７にはエアフローメータ１９の他、アクセルペダルの踏込み量（以下、「アクセル踏込み量」と言う）に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２９やクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３０等の各種センサが接続される。また、筒内燃料噴射弁６１、吸気ポート内燃料噴射弁６２、点火栓５５およびスロットル弁５６等もＥＣＵ２７に接続されその作動が制御される。本実施形態において、スロットル弁５６の開度はアクセル踏込み量とは無関係に変更することができ、スロットル弁開度を調整することで吸気圧が制御される。更にＥＣＵ２７は、後述するように仲介駆動機構１１を含んで構成される開弁特性制御装置５７とも信号をやり取りして開弁特性制御装置５７の制御を行い、吸気弁９の開弁特性である作用角及びリフト量の制御も行う。なお、図２において、５２は吸気管、５３はサージタンクを示している。
【００２１】
図２に示したように、本実施形態における内燃機関１は四気筒であり、その排気通路は、まず第一気筒（＃１）からの排気通路４１と第四気筒（＃４）からの排気通路４４、並びに第二気筒（＃２）からの排気通路４２と第三気筒（＃３）からの排気通路４３が夫々合流して二つの排気通路４５、４６となり、その後これらが合流して一つの排気通路４７となっている。そして、第一気筒からの排気通路４１と第四気筒からの排気通路４４とが合流した部分、すなわち二つになった排気通路４５、４６のうちの一方の排気通路４５には第一空燃比センサ５８ａが設けられている。同様に、第二気筒からの排気通路４２と第三気筒からの排気通路４３とが合流した部分、すなわち二つになった排気通路４５、４６のうちの一方の排気通路４６には第二空燃比センサ５８ｂが設けられている。これらの空燃比センサ５８ａ、５８ｂはＥＣＵ２７に接続されており、検出した空燃比の情報がＥＣＵ２７に供給されるようになっている。また、排気通路が一つとなった部分４７には排気浄化装置５９が設けられている。なお、図２に示される内燃機関１は単一のバンクからなる構成としているが、複数のバンクを備えた内燃機関であっても本発明の範囲に含まれるものとする。
【００２２】
次に、図３および図４を参照して、上記仲介駆動機構１１及びそれを含んで構成される開弁特性制御装置５７について説明する。図３は上記仲介駆動機構１１の斜視図であり、図４は上記開弁特性制御装置５７の概略構成を示す説明図である。ここで上記仲介駆動機構１１は特開２００１−２６３０１５号公報に記載された仲介駆動機構と同様な構成を有するものであり、いわゆる揺動カム機構として既に公知のものであるので、以下では簡単に説明する。図３に示した仲介駆動機構１１は内燃機関の気筒毎に設けられる。したがって、四気筒の内燃機関の場合である本実施形態では、四つの仲介駆動機構１１を有することになる。
【００２３】
仲介駆動機構１１は円筒形の入力部２１と、この入力部２１の軸線方向において入力部２１の一方の側に配置される円筒形の第一揺動カム２２と、入力部２１の軸線方向において入力部２１の上記一方の側とは反対側に配置される円筒形の第二揺動カム２３とを具備する。これら入力部２１、揺動カム２２、２３はその軸線を中心として軸線方向に延びる円筒状の貫通孔を有し、この貫通孔を支持パイプ２４が貫通する。入力部２１、揺動カム２２、２３はそれぞれ支持パイプ２４によって支持され、且つそれぞれ支持パイプ２４を中心に回動することができる。支持パイプ２４はシリンダヘッド４に固定される。また、支持パイプ２４はその軸線を中心として軸線方向に延びる円筒状の貫通孔を有し、この貫通孔を制御シャフト２５が貫通する。制御シャフト２５は支持パイプ２４の貫通孔内で、支持パイプ２４の軸線方向に摺動可能である。
【００２４】
入力部２１の外周面からは入力部２１の径方向に向かってアーム２１ａ、２１ｂが延び、これらアーム２１ａ、２１ｂの先端の間にローラ２１ｃが配置される。ローラ２１ｃは、図１に示したように吸気カム１３のカム面１３ａに当接し、これにより入力部２１はカム面１３ａの形状に応じて支持パイプ２４周りで回動する。一方、揺動カム２２、２３の外周面からは揺動カム２２、２３の径方向に向かってノーズ２２ａ、２３ａが延び、これらノーズ２２ａ、２３ａはロッカーアーム１２に当接可能である。
【００２５】
さらに、入力部２１および揺動カム２２、２３と制御シャフト２５との間は一定の制御機構（不図示）によって結合されている。この制御機構は、制御シャフト２５を支持パイプ２４に対して相対的に移動させると、入力部２１と揺動カム２２、２３とを互いに反対方向に回動させるように構成されている。特に、本実施形態では、制御シャフト２５を支持パイプ２４に対して方向Ｄ1に移動させると、入力部２１のローラ２１ｃと揺動カム２２、２３のノーズ２２ａ、２３ａとの間の相対角度が大きくなるように入力部２１と揺動カム２２、２３とが回動し、制御シャフト２５を支持パイプ２４に対して上記方向Ｄ1とは反対向きの方向Ｄ2に移動させると、入力部２１のローラ２１ｃと揺動カム２２、２３のノーズ２２ａ、２３ａとの間の相対角度が小さくなるように入力部２１と揺動カム２２、２３とが回動する。ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの相対角度が大きくなると、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が長くなり、逆にローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの相対角度が小さくなるとローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が短くなる。
【００２６】
一方、図１からわかるように、吸気弁９が吸気カム１３によってリフトされる量はローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔によって変わる。すなわち、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が長くなると、ローラ２１ｃが吸気カム１３のカム山部１３ｂと当接するときに、ノーズ２２ａ、２３ａが吸気弁９をリフトする期間が長くなると共にリフトする量が多くなる。逆に、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が短くなると、ローラ２１ｃが吸気カム１３のカム山部１３ｂと当接するときに、ノーズ２２ａ、２３ａが吸気弁９をリフトする期間が短くなると共にリフトする量も少なくなる。すなわち、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が長くなると、吸気弁９の作用角が大きくなると同時に吸気弁９のリフト量も大きくなり、一方、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔が短くなると、吸気弁９の作用角が小さくなると同時に吸気弁９のリフト量も小さくなる。
【００２７】
したがって、仲介駆動機構１１では、制御シャフト２５を第一方向Ｄ1に移動させると、吸気弁９の作用角が大きくなると同時に吸気弁９のリフト量も大きくなり、制御シャフト２５を第二方向Ｄ2に移動させると吸気弁９の作用角が小さくなると同時に吸気弁９のリフト量も小さくなる。なお、本実施形態では、このように開弁特性である作用角とリフト量に一定の関係があるが、他の実施形態では開弁特性として作用角のみあるいはリフト量のみを変更するようにしても良い。
【００２８】
上述したように本実施形態は四気筒の内燃機関の場合であるので、上記仲介駆動機構１１を四つ有している。四つの仲介駆動機構１１は図４に示したように直列に並べて配置され、全ての仲介駆動機構１１が一つの支持パイプ２４と一つの制御シャフト２５上に設けられる。したがって、開弁特性制御装置５７が正常に作動している場合には、全気筒で同様な開弁特性を得ることができる。
【００２９】
図４に示したように、上記制御シャフト２５の一方の端部には電動アクチュエータ２６が連結され、これによって制御シャフト２５の位置が制御できるようになっている。この電動アクチュエータ２６はＥＣＵ２７に接続されており、これによって制御される。つまり、本実施形態ではＥＣＵ２７により電動アクチュエータ２６を制御して制御シャフト２５の位置をその軸線方向に移動することができ、これによって、ローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔を変化させて吸気弁９の開弁特性である作用角とリフト量を連続的に制御することができる。
【００３０】
制御シャフト２５の他方の端部近傍には、制御シャフト２５の軸線方向の位置を検出するための位置センサ２８が配置される。この位置センサ２８により制御シャフト２５の位置を検出することができる。この位置センサ２８はＥＣＵ２７に接続されており、位置センサ２８により検出された制御シャフト２５の位置の情報がＥＣＵ２７に供給される。なお、上述したように本実施形態においては、制御シャフト２５の位置を制御することでローラ２１ｃとノーズ２２ａ、２３ａとの間隔を変化させ、それによって吸気弁９の開弁特性である作用角とリフト量を制御するので、上記位置センサ２８は、上記開弁特性を検出する開弁特性センサであると言える。
【００３１】
本実施形態の内燃機関では、以上のような構成において、各種センサからの信号に基づいてＥＣＵ２７によって燃料噴射量制御、点火時期制御、吸気量制御等の各種制御が実施される。特に吸気量制御については、より詳細にはＥＣＵ２７が上記開弁特性制御装置５７と上記スロットル弁５６の両方を制御することによって行われる。すなわち、本実施形態では上記開弁特性制御装置５７により吸気弁９の開弁特性である作用角とリフト量を連続的に制御することができ、また、スロットル弁５６により吸気圧を制御することができるので、通常は開弁特性（リフト量、作用角）と吸気圧とを協調制御することによって吸気量が制御される。
【００３２】
図５は本発明における内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置の動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。図５に示されるプログラム１００は吸気量が一定となる通常運転の場合、例えば暖機後のアイドリング運転時にＥＣＵ２７によって実施される。プログラム１００のステップ１０１においては、筒内燃料噴射弁６１が動作しているか否か、つまり筒内燃料噴射弁６１によって燃料が気筒５内に噴射されているか否かが判定される。前述したように筒内燃料噴射弁６１はＥＣＵ２７に接続されているので、ＥＣＵ２７を通じて筒内燃料噴射弁６１が動作しているか否かを判定することができる。
【００３３】
筒内燃料噴射弁６１が動作していると判定された場合には、ステップ１０２に進む。ステップ１０２においては、吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作しているか否か、つまり吸気ポート内燃料噴射弁６２によって燃料が吸気ポート７内に噴射されているか否かが判定される。吸気ポート内燃料噴射弁６２もＥＣＵ２７に接続されているので、ＥＣＵ２７を通じて吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作しているか否かを判定することができる。
【００３４】
なお、ステップ１０１において筒内燃料噴射弁６１が動作していないと判定された場合はステップ１０３に進むものの、ステップ１０３においてもステップ１０２の判定と同様な判定が行われ、吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作しているか否かが判定される。
【００３５】
そして、ステップ１０２において吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していないと判定された場合、およびステップ１０３において吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していると判定された場合にはステップ１０４に進む。つまり、本発明においては、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２のうちのいずれか一方のみが動作している場合にステップ１０４に進むことになる。
【００３６】
なお、図５に示されるプログラム１００のステップ１０２において吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していると判定された場合、つまり筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方が動作していると判定された場合には処理を終了する。同様に、ステップ１０３において吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していないと判定された場合、つまり筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方が動作していないと判定された場合にも処理を終了する。
【００３７】
つまり、本発明においては、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２のうちのいずれか一方が動作しているときにのみ、開弁特性バラツキが検出されることとなる。そして、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方が動作しているとき、ならびにこれら燃料噴射弁の両方が不作動であるときには開弁特性バラツキを検出しない。
【００３８】
図５に示されるプログラム１００のステップ１０４において気筒間の開弁特性バラツキが検出される。この際、例えば開弁特性を第一の開弁特性（以下、第一開弁特性と言う）とした時の燃焼状態の指標、すなわち燃焼状態に関連して変動する指標（以下、「燃焼状態の指標」または「指標」と称する）Ｘｆｎが気筒毎に検出される（以下、第一開弁特性における第一気筒の燃焼状態の指標をＸｆ１と示し、第二、第三、第四気筒の上記指標をそれぞれＸｆ２、Ｘｆ３、Ｘｆ４と示す。また、これらをまとめて示す場合にはＸｆｎと示す）。なお、開弁特性制御装置によって作用角とリフト量の一方のみを制御する実施形態の場合には作用角またはリフト量が比較的大きい場合とされる。
【００３９】
ここで、燃焼状態の指標について説明する。図６（ａ）および図６（ｂ）ならびに図７（ａ）および図７（ｂ）はそれぞれ本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、これら図面内にはそれぞれ機関回転数変動、クランク角が９０°回転するのに要する時間（以下、「Ｔ９０」と称する）、排気空燃比（以下、適宜「Ａ／Ｆ」と称する）および筒内圧力が示されている。
【００４０】
はじめに図６（ａ）に示されるように機関回転数変動を燃焼状態の指標とした場合について説明する。機関回転数変動については、クランク角センサ３０からの信号に基づき機関回転数の経時変化が求められるので、これをクランク角度との関係で解析することにより各気筒における爆発に対応する回転数の変動（例えば各気筒における点火直前の機関回転数と点火後のピーク回転数との差）を求めることができる。そしてこの値を各気筒に対応する機関回転数変動とすることができる。図６（ａ）においては縦軸はクランク角速度を示しており、横軸は上死点ＴＤＣからのクランク角度を示している。図６（ａ）に示す実線ＹＡ０は正常運転の際のクランク角速度を示しており、二つの点線ＹＡ１、ＹＡ２は通常運転時からそれぞれ遅角側および進角側にずれた場合のクランク角速度を示している。図６（ａ）に示されるように、実線ＹＡ０および点線ＹＡ１、ＹＡ２における上死点ＴＤＣから９０°までのクランク角速度の変位をそれぞれ機関回転数変動ＸＡ０、ＸＡ１、ＸＡ２として示す。ここで、ＸＡ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における機関回転数変動ＸＡ０と遅角側にある際の機関回転数変動ＸＡ１との差をΔＸＡ１、通常運転時における機関回転数変動ＸＡ０と進角側にある際の機関回転数変動ＸＡ２との差をΔＸＡ２で示す。機関回転数変動を燃焼状態の指標として採用する際には、指標Ｘｆｎは図６（ａ）におけるＸＡ１、ＸＡ２に相当する。
【００４１】
同様に図６（ｂ）に示されるようにクランク角が９０°回転するのに要する時間であるＴ９０を燃焼状態の指標として採用する場合について説明する。これらＴ９０は図２に示されるクランク角センサ３０により得られたクランク角よりＥＣＵ２７にて算出される。図６（ｂ）においては縦軸はピストン３の位置を示しており、上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣとが一点鎖線により示されている。図６（ｂ）の横軸は上死点ＴＤＣからの時間を示している。図６（ｂ）に示す実線ＹＢ０は正常運転の際のピストン３の位置を示しており、二つの点線ＹＢ１、ＹＢ２は通常運転時からそれぞれ時間遅れ側および時間進み側にずれた場合のピストン３の位置を示している。図６（ｂ）において上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣとの間の中心には上死点ＴＤＣからのクランク角度９０°におけるピストン３の位置が点線により示されている。図６（ｂ）に示されるように、実線ＹＢ０および点線ＹＢ１、ＹＢ２における上死点ＴＤＣから９０°までの変位であるＴ９０をそれぞれＸＢ０、ＸＢ１、ＸＢ２で示す。ここで、ＸＢ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における変位ＸＢ０と時間遅れ側にある際のＴ９０であるＸＢ１との差をΔＸＢ１、通常運転時における変位ＸＢ０と時間進み側にある際のＴ９０であるＸＢ２との差をΔＸＢ２で示す。図６（ｂ）にはクランク角が９０°回転するのに要する時間であるＴ９０が示されているが、クランク角が例えば１２０°、１８０°、３６０°回転するのに要する時間Ｔ１２０、Ｔ１８０、Ｔ３６０等を採用する際も本発明の範囲に含まれるものとする。Ｔ９０を燃焼状態の指標として採用する際には、指標Ｘｆｎは図６（ｂ）におけるＸＢ１、ＸＢ２に相当する。
【００４２】
次いで図７（ａ）を用いて空燃比Ａ／Ｆを燃焼状態の指標として採用する場合について説明する。空燃比については、本実施形態では上述したように排気系に二つの空燃比センサ５８ａ、５８ｂが設けられているので、これらによって検出される空燃比の経時変化をクランク角度との関係で解析することにより各気筒における空燃比を求めることができる。なお、気筒毎の排気通路４１、４２、４３、４４にそれぞれ空燃比センサを設け、それによって気筒毎の空燃比を求めるようにしてもよい。図７（ａ）においては縦軸は空燃比Ａ／Ｆを示しており、横軸はクランク角度を示している。図７（ａ）に示す実線ＹＣ０は正常運転の際の空燃比Ａ／Ｆを示しており、二つの点線ＹＣ１、ＹＣ２は通常運転時からそれぞれリーン側およびリッチ側にずれた場合の空燃比Ａ／Ｆを示している。図７（ａ）に示されるように、実線ＹＣ０および点線ＹＣ１、ＹＣ２において或るクランク角度における空燃比Ａ／ＦをそれぞれＸＣ０、ＸＣ１、ＸＣ２で示す。ここで、ＸＣ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における空燃比ＸＣ０とリッチ側にある際の空燃比ＸＣ１との差をΔＸＣ１、通常運転時における空燃比ＸＣ０とリーン側にある際の空燃比ＸＣ２との差をΔＸＣ２で示す。空燃比を燃焼状態の指標として採用する際には、指標Ｘｆｎは図７（ａ）におけるＸＣ１、ＸＣ２に相当する。
【００４３】
同様に図７（ｂ）を用いて筒内圧力を燃焼状態の指標として採用する場合について説明する。図７（ｂ）においては縦軸は筒内圧力を示しており、横軸はクランク角度を示している。図７（ｂ）に示す実線ＹＤ０は正常運転の際の筒内圧力を示しており、二つの点線ＹＤ１、ＹＤ２は通常運転時からそれぞれ高圧側および低圧側にずれた場合の筒内圧力を示している。図７（ｂ）に示されるように、実線ＹＤ０および点線ＹＤ１、ＹＤ２において気筒内最大圧力（燃焼圧）が得られるときの筒内圧力をそれぞれＸＤ０、ＸＤ１、ＸＤ２で示す。ここで、ＸＤ０は後述する基準値Ｘに相当する。さらに、通常運転時における筒内圧力ＸＤ０と高圧側にある際の筒内圧力ＸＤ１との差をΔＸＤ１、通常運転時における筒内圧力ＸＤ０と低圧側にある際の筒内圧力ＸＤ２との差をΔＸＤ２で示す。筒内圧力を燃焼状態の指標として採用する際には、指標Ｘｆｎは図７（ｂ）におけるＸＤ１、ＸＤ２に相当する。
【００４４】
このように本発明においては燃焼状態の指標として、機関回転数変動、Ｔ９０、空燃比、および筒内圧力（燃焼圧）を採用することができ、これらを燃焼状態の指標として用いることにより、比較的簡単な構成によって開弁特性のバラツキの有無を後述するように正確に検出することができる。また、これらのうちの複数の指標を同時に検出して、それぞれを上記燃焼状態の指標として用いるようにしてもよい。
【００４５】
燃焼状態の指標を用いて開弁特性バラツキを算出する算出方法については詳細に説明しないが、例えば指標Ｘｆｎとその指標について予め定めた基準値Ｘｆｒとの差ΔＸｆｎ（＝Ｘｆｎ−Ｘｆｒ）（より詳細には予め定めた基準値との差の大きさ）を算出するようにしてもよい。この基準値Ｘｆｒは、その燃焼状態の指標に関して各運転状態における正常な値もしくは目標とする値であって、事前に実験等によって求めマップ化してＥＣＵ２７に記憶させておく。すなわち、例えば機関回転数、アクセル開度等からその時の燃焼状態の指標の基準値Ｘｆｒが得られるようにしておく。そして、各気筒毎に得られた差ΔＸｆｎを開弁特性バラツキとして採用するようにしてよい。当然のことながら、他の方法により開弁特性バラツキを算出することも可能である。
【００４６】
なお、開弁特性バラツキを算出する際には、前述した燃焼状態の指標を必ずしも検出する必要はない。例えば燃焼室６よりも上流側に在る各吸気ポート７を流れる空気流量および／またはこれら吸気ポート７内の圧力を用いて開弁特性バラツキを算出するようにしてもよい。吸気ポート７の空気流量および吸気ポート７内の圧力は燃焼室６における燃焼状態を直接的に反映しているわけではないが、開弁特性のバラツキを反映している。従って、燃焼状態を直接的に反映していないこれら指標（吸気ポート７の空気量および吸気ポート７内の圧力）であっても、開弁特性バラツキを算出するのに採用することができる。従って、これら指標を用いて開弁特性バラツキを算出する場合も本発明の範囲に含まれるのは明らかである。
【００４７】
前述したように本発明においては、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２のうちのいずれか一方が動作しているときにのみ、開弁特性バラツキを検出している。このことは、以下の点において有利である。
【００４８】
まず、開弁特性バラツキが発生していて筒内燃料噴射弁６１により燃料の噴射が行われている場合について説明する。筒内燃料噴射弁６１により燃料が噴射されるときの気筒５内の圧力は吸気ポート７内の圧力よりもかなり高く、また気筒５内に直接的に燃料が噴射される場合には霧化時間が短いので、筒内燃料噴射弁６１による燃料の噴射圧力は吸気ポート内燃料噴射弁６２による噴射圧力よりもかなり高くする必要がある。例えば吸気ポート内燃料噴射弁６２の噴射圧力が数ｋＰａオーダであるのに対し、筒内燃料噴射弁６１の噴射圧力は数ＭＰａオーダである。
【００４９】
また、一般的な筒内燃料噴射弁６１は燃料を噴射する燃料噴射口を開閉弁するためのニードル弁を具備しており、このニードル弁は通常はバネによって燃料噴射口を閉弁するよう付勢されている。そして、ニードル弁をバネに抗して移動させることにより、燃料噴射口を開口し、それにより、燃料を噴射している。また、前述したように、気筒５内の圧力はかなり高いので、筒内燃料噴射弁６１のニードル弁を閉弁するのに使用されるバネの弾性もかなり大きい。
【００５０】
このような筒内燃料噴射弁６１の挙動、例えばニードル弁を閉弁するバネの弾性が筒内燃料噴射弁６１毎に異なる場合には、各気筒間において噴射量バラツキが生じる。特に噴射量の少ない低噴射期間領域においては、各筒内燃料噴射弁６１間におけるバネ弾性の差が比較的小さい場合であっても、全噴射量に対する噴射量バラツキの影響が大きくなるのであるから所定の期間に亙って噴射すれば気筒間の噴射量バラツキはかなり大きくなる。従って、各気筒５内に供給される燃料の量も異なるようになる。なお、吸気ポート内燃料噴射弁６２の噴射圧力は筒内燃料噴射弁６１の場合と比較するとかなり小さいので、吸気ポート内燃料噴射弁６２により燃料が噴射される場合には各吸気ポート内燃料噴射弁６２毎の噴射量バラツキの影響を無視することができる。
【００５１】
同様に、開弁特性バラツキが発生していて吸気ポート内燃料噴射弁６２により燃料の噴射が行われている場合には、開弁特性バラツキのために各気筒５に関するそれぞれの吸気ポート７の圧力が異なる。吸気ポート内燃料噴射弁６２から吸気ポート７に噴射された燃料の一部は吸気ポート７の内壁に付着するが、これら燃料は吸気行程時などにおいて蒸発する。しかしながら、吸気ポート７の圧力は各気筒５において異なるのであるから、各吸気ポート７の内壁に付着した燃料の蒸発状態も異なり、それにより、各気筒内に供給される燃料の量が異なって、噴射量バラツキが間接的に発生するようになる。なお、筒内燃料噴射弁６１により燃料を噴射する場合には、燃料が各吸気ポート７には噴射されないので、各吸気ポート７における燃料の蒸発状態の影響を考慮する必要はない。
【００５２】
ところで、指標検出手段により検出される燃焼状態の指標は噴射量バラツキの影響を受けやすい傾向がある。従って、燃焼状態の指標を用いて算出されうる開弁特性バラツキも噴射量バラツキの影響を受けることとなる。それゆえ、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方により燃料の噴射が行われている場合には、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方の噴射量バラツキが生じることとなる。つまり、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方が動作する場合には、これら両方に関連する噴射量バラツキの影響を受けることになるので、開弁特性バラツキを正確に算出するのが困難となる可能性が高い。
【００５３】
しかしながら、本発明においては、筒内燃料噴射弁６１または吸気ポート内燃料噴射弁６２のいずれか一方が動作しているときにのみ、開弁特性バラツキを算出するようにしている。従って、開弁特性バラツキを算出する際には、筒内燃料噴射弁６１または吸気ポート内燃料噴射弁６２のいずれか一方に関連する噴射量バラツキの影響のみしか受けない。つまり、本発明においては、噴射量バラツキの影響を低く抑えることができ、それにより、正確な値の開弁特性バラツキを算出することができる。
【００５４】
なお、図５を参照して分かるように、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方が動作している場合には、これらに関連する各噴射量バラツキの影響を受けるので、開弁特性バラツキを検出しない。また、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の両方が動作していない場合には、検出される燃焼状態の指標が開弁特性バラツキを反映していないと考えられるので、この場合にも開弁特性バラツキの検出を行わない。
【００５５】
さらに、図８は本発明における内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置の動作のための他のプログラムのフローチャートを示す図である。図８に示されるプログラム２００は、図５に示されるプログラム１００と同様に、吸気量が一定となる通常運転の場合、例えば暖機後のアイドリング運転時にＥＣＵ２７によって実施されるものとする。
【００５６】
プログラム２００のステップ２０１においてはアクセル開度から負荷センサ２９を通じて現在の機関負荷Ｌが検出される。次いで、ステップ２０２に進み、検出された機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０よりも小さいか否かが判定される。ステップ２０２において機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０よりも小さいと判定された場合には、ステップ２０３に進む。ステップ２０３においては、筒内燃料噴射弁６１が動作しているか否か、つまり筒内燃料噴射弁６１によって燃料が気筒５内に噴射されているか否かがＥＣＵ２７を通じて判定される。そして、筒内燃料噴射弁６１が動作していない場合にはステップ２０４に進んで、吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作しているか否か、つまり吸気ポート内燃料噴射弁６２によって燃料が各吸気ポート７内に噴射されているか否かがＥＣＵ２７を通じて判定される。そして、吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していると判定された場合にはステップ２０５に進んで、開弁特性バラツキの検出を行う。つまり、本発明において機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０よりも小さい場合には吸気ポート内燃料噴射弁６２のみが動作しているときに、ステップ２０５において開弁特性バラツキの検出を行う。
【００５７】
なお、ステップ２０３において筒内燃料噴射弁６１が動作していると判定された場合、およびステップ２０４において吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していないと判定された場合には処理を終了する。
【００５８】
ここで、機関負荷Ｌが比較的小さい状態で筒内燃料噴射弁６１が動作している場合を想定すると、この場合には、燃料量は比較的少なくて済むために筒内燃料噴射弁６１による噴射期間が短くなる。そして、前述したように全噴射量に対する噴射量バラツキの影響が大きくなるので、バネの弾性が筒内燃料噴射弁６１毎に異なる場合には、各気筒５間における噴射量のバラツキは大きくなる。
【００５９】
これに対し、吸気ポート内燃料噴射弁６２により燃料を噴射する場合には噴射圧力が比較的低いので、噴射量バラツキは筒内燃料噴射弁６１の場合と比較して小さい。従って、機関負荷Ｌが比較的小さい場合には、筒内燃料噴射弁６１による噴射量バラツキの影響を排除するために、吸気ポート内燃料噴射弁６２による燃料噴射時に開弁特性バラツキを検出するのが好ましい。これにより、筒内燃料噴射弁６１による噴射量バラツキの影響を排除しつつ、正確な開弁特性バラツキを検出することが可能になる。
【００６０】
一方、ステップ２０２において機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０よりも小さくない、つまり機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０以上であると判定された場合には、ステップ２０６に進む。ステップ２０６においては、筒内燃料噴射弁６１が動作しているか否か、つまり筒内燃料噴射弁６１によって燃料が気筒５内に噴射されているか否かがＥＣＵ２７を通じて判定される。そして、筒内燃料噴射弁６１が動作していると判定された場合にはステップ２０７に進んで、吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作しているか否か、つまり吸気ポート内燃料噴射弁６２によって燃料が各吸気ポート７内に噴射されているか否かがＥＣＵ２７を通じて判定される。そして、ステップ２０７において、吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していないと判定された場合には、ステップ２０５に進んで開弁特性バラツキの検出を行う。つまり、本発明において機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０以上であって筒内燃料噴射弁６１のみが動作しているときに、ステップ２０５において開弁特性のバラツキを行う。
【００６１】
なお、ステップ２０６において筒内燃料噴射弁６１が動作していないと判定された場合、およびステップ２０７において吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作していると判定された場合には処理を終了する。
【００６２】
ここで、機関負荷Ｌが比較的大きい状態で吸気ポート内燃料噴射弁６２が動作している場合を想定すると、この場合には、燃料量を多くする必要がある。吸気ポート内燃料噴射弁６２から比較的多量の燃料が噴射されると、このことに応じて多量の燃料が各吸気ポート７の内壁に付着するようになる。そして、機関負荷Ｌが大きいために付着燃料が蒸発しやすいが、付着燃料の蒸発状態は付着燃料量が多いために各吸気ポート７間でかなり異なり、結果的に各気筒５に流入する燃料量も異なるようになる。つまり、この場合にも噴射量のバラツキが大きくなるといえる。
【００６３】
これに対し、筒内燃料噴射弁６１により燃料を気筒５に噴射する場合には、燃料は吸気ポート７には供給されないのであるから、燃料が吸気ポート７の内壁に付着することもなく、燃料の蒸発状態の影響を考慮する必要はない。従って、機関負荷Ｌが比較的大きい場合には、吸気ポート内燃料噴射弁６２による噴射量バラツキの影響を排除するために、筒内燃料噴射弁６１による燃料噴射時に開弁特性バラツキを検出するのが好ましい。これにより、吸気ポート内燃料噴射弁６２による噴射量バラツキの影響を排除しつつ、正確な開弁特性バラツキを検出することが可能になる。
【００６４】
なお、図８に示される実施形態においては、機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０よりも小さい場合には低負荷であるものと判定し、機関負荷Ｌが所定の値Ｌ０よりも小さくない場合には高負荷であるものと判定している。しかしながら、低負荷および高負荷である基準値をそれぞれ所定の値Ｌ１、Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ０＜Ｌ２）として別個に設定するようにしてもよい。この場合には、機関負荷Ｌが所定の値Ｌ１よりも小さいときに低負荷であるものとして吸気ポート内燃料噴射弁６２により開弁特性バラツキを検出すると共に、機関負荷Ｌが所定の値Ｌ２よりも大きいときに高負荷であるものとして筒内燃料噴射弁６１により開弁特性バラツキを検出する。そして、機関負荷Ｌが所定の値Ｌ１、Ｌ２の間に在る場合には、筒内燃料噴射弁６１および吸気ポート内燃料噴射弁６２の任意の一方を用いて開弁特性バラツキを検出するようにすることもできる。
【００６５】
ところで、図９は吸気量と開弁特性との関係を示す図であり、縦軸は気筒５に流入する空気量を示しており、横軸は開弁特性、つまり作用角および／またはリフト量の大きさを示している。また、図９において実線Ｘ１は開弁特性バラツキが発生していない状態を示しており、実線Ｘ２は開弁特性バラツキが発生しているときの状態、詳しく言えば、開弁特性が小さい側にバラついているときの状態を示している。さらに、開弁特性の小さい或る値をＶ１、開弁特性の大きい或る値をＶ２とする。図９から分かるように、開弁特性がＶ１であるときにおける開弁特性バラツキに基づく吸気量の差Ａ１と、開弁特性がＶ２であるときにおける開弁特性バラツキに基づく吸気量の差Ａ２とに違いは無い。つまり、開弁特性バラツキに基づく吸気量の差は、開弁特性の大きさに関わらず、ほぼ一定である。
【００６６】
しかしながら、吸気量全体に対する吸気量の差の割合は、開弁特性Ｖ１と開弁特性Ｖ２とでかなり異なっている。例えば開弁特性Ｖ２であるときには、全体の吸気量Ｂ２に対する吸気量の差Ｂ１の割合（Ｂ１／Ｂ２）は比較的小さいので、開弁特性バラツキの存在を無視することが可能である。これに対し、開弁特性Ｖ１であるときには、全体の吸気量Ａ２に対する吸気量の差Ａ１の割合（Ａ１／Ａ２）は、開弁特性Ｖ２であるときと比較してかなり大きく、開弁特性バラツキの影響が大きいことが分かる。そして、このように開弁特性バラツキが存在する状態で開弁特性が比較的小さく設定される場合には、吸気量のバラツキによって気筒間においてトルクバラツキが発生し、それにより、ドライバビリティが低下すると共にエミッションも悪化する。このため、開弁特性バラツキを検出している際には、吸気量バラツキを無視するのに十分な大きさにまで開弁特性を増大させるのが好ましい。
【００６７】
図１０は、このような場合に使用される本発明における内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置に関するプログラムのフローチャートを示す図である。図１０に示されるプログラム３００のステップ３０１においては、開弁特性バラツキのバラツキ検出が終了したか否かが判定される。この場合の開弁特性バラツキの検出とは、例えばプログラム１００のステップ１０４を参照して説明したのと同様なものである。そして、開弁特性バラツキの検出が終了していると判定された場合にはステップ３０２に進む。なお、開弁特性バラツキの検出が終了していて開弁特性バラツキが発生している場合には、この開弁特性バラツキを補正する所定の補正制御が行われているものとする。
【００６８】
一方、ステップ３０１において開弁特性バラツキの検出が終了していない、つまり未検出状態であるか、または現在、開弁特性バラツキを検出中である場合には、ステップ３０１’に進む。ステップ３０１’においては、現在、気筒間の開弁特性バラツキの検出中であるか否かが判定される。そして、現在、気筒間の開弁特性バラツキの検出中であると判定された場合には、ステップ３０２に進む。
【００６９】
ステップ３０２においては、設定される開弁特性の大きさを第二の開弁特性以下に設定することが許可される。ここで、第二開弁特性は上記第一開弁特性の時よりも作用角および／またはリフト量が小さくて、開弁特性バラツキの影響を無視するのに十分に大きくないものとする。従って、第二開弁特性時には吸気量は比較的小さくなる。なお、開弁特性制御装置によって作用角とリフト量の一方のみを制御する実施形態の場合には作用角またはリフト量が上記第一開弁特性の時よりも小さくされるものとする。
【００７０】
また、ステップ３０１’において、現在、気筒間の開弁特性バラツキの検出中でないと判定された場合にはステップ３０３に進む。つまり、開弁特性バラツキを検出する前であって、なおかつ現在、気筒間の開弁特性バラツキの検出中でないと判定された場合にのみ、ステップ３０３に進む。
【００７１】
ステップ３０３においては、開弁特性の設定値ＶＬを所定の値ＶＬＡよりも大きい値に設定する。ここで、開弁特性の所定の値ＶＬＡは、気筒間における吸気量バラツキの影響を無視するのに十分に大きい値であるものとする。従って、このときには、作用角および／またはリフト量は、気筒間における吸気量バラツキの影響を無視するのに十分に大きい値に設定される。このため、図１０に示される実施形態においては、開弁特性バラツキが存在しうる開弁特性バラツキ検出時には開弁特性を比較的大きく設定しているので、吸気量のバラツキによって気筒間においてトルクバラツキが発生するのを抑制し、それにより、ドライバビリティの低下とエミッションの悪化とを回避することが可能となる。
【００７２】
当然のことながら、前述した実施例のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の開弁特性制御装置が搭載された火花点火式内燃機関の断面図である。
【図２】図１に示した内燃機関の吸気系等を含めた概略構成図である。
【図３】仲介駆動機構の斜視図である。
【図４】開弁特性制御装置の概略構成を示す説明図である。
【図５】本発明における内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置の動作のためのプログラムのフローチャートを示す図である。
【図６】（ａ）本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、クランク角速度が示されている。  （ｂ）本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、クランク角が９０°回転するのに要する時間が示されている。
【図７】（ａ）本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、排気空燃比が示されている。  （ｂ）本発明における燃焼状態の指標の例を説明するための図であり、筒内圧力が示されている。
【図８】本発明における内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置の動作のための他のプログラムのフローチャートを示す図である。
【図９】吸気量と開弁特性との関係を示す図である。
【図１０】本発明における内燃機関の開弁特性バラツキ検出装置に関するプログラムのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    内燃機関（機関本体）
７    吸気ポート（吸気通路）
９    吸気弁
１０    排気弁
１１    仲介駆動機構
２７    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５７    開弁特性制御装置
６１    筒内燃料噴射弁（気筒内燃料噴射手段）
６２    吸気ポート内燃料噴射弁（吸気通路内燃料噴射手段）
【図１】
2006017006.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006017006.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006017006.tif 000011
【図１０】
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